第1章 绪论 1
1.1通信的基本概念 1
1.1.1什么是通信 1
1.1.2通信的发展历程 1
1.2通信系统 2
1.2.1通信方式 2
1.2.2通信系统的分类 4
1.2.3通信系统的模型 5
1.2.4通信系统的主要性能指标 9
1.3信息 10
1.3.1信息的基本概念 10
1.3.2信息的度量方法 11
思考题 12
练习题 13
第2章 确知信号 14
2.1确知信号的类型 14
2.2确知信号的频域性质 15
2.2.1功率信号的频谱 15
2.2.2能量信号的频谱密度 16
2.2.3能量信号的能量谱密度 18
2.2.4功率信号的功率谱密度 19
2.3确知信号的时域性质 20
2.3.1能量信号的自相关函数 20
2.3.2功率信号的自相关函数 20
2.3.3能量信号的互相关函数 21
2.3.4功率信号的互相关函数 22
思考题 23
练习题 23
第3章 随机过程 25
3.1随机过程的基本概念 25
3.1.1随机过程 25
3.1.2随机过程的统计特性 26
3.2平稳随机过程 28
3.2.1平稳随机过程的定义 28
3.2.2平稳随机过程的各态历经性 29
3.2.3平稳随机过程的自相关函数与功率谱密度 29
3.3高斯随机过程 32
3.3.1高斯随机过程的定义 32
3.3.2高斯随机过程的重要性质及一维分布 32
3.4平稳随机过程通过线性系统 35
3.5窄带随机过程 37
3.5.1窄带随机过程的定义 37
3.5.2同相分量和正交分量的统计特性 38
3.5.3随机包络和相位的统计特性 40
3.6正弦波加窄带高斯过程 42
3.7高斯白噪声和带限白噪声 44
3.7.1白噪声 44
3.7.2高斯白噪声 45
3.7.3带限白噪声 45
思考题 46
练习题 47
第4章 信道 48
4.1有线信道 48
4.1.1双绞线 49
4.1.2同轴电缆 50
4.1.3光纤 52
4.2无线信道 56
4.2.1电磁波谱 56
4.2.2无线通信中电磁波的传播方式 57
4.2.3无线传输介质 59
4.3信道的数学模型 61
4.3.1调制信道的模型 61
4.3.2编码信道的模型 62
4.4信道特性及其对信号传输的影响 63
4.4.1恒参信道特性及其对信号传输的影响 63
4.4.2随参信道特性及其对信号传输的影响 65
4.5信道中的噪声 68
4.5.1噪声的分类 68
4.5.2起伏噪声的统计特性 69
4.5.3噪声对信号的影响 69
4.6信道容量 69
4.6.1离散信道的容量 70
4.6.2连续信道的容量 70
思考题 71
练习题 71
第5章 模拟调制系统 73
5.1幅度调制原理 73
5.1.1幅度调制的一般模型 73
5.1.2常规调幅及仿真 74
5.1.3双边带调幅及仿真 85
5.1.4单边带调幅及仿真 90
5.1.5残留边带调幅 95
5.2线性调制系统的抗噪声性能 97
5.2.1抗噪声性能分析模型 98
5.2.2 DSB调制系统的性能及仿真 99
5.2.3 SSB调制系统的性能及仿真 103
5.2.4 AM系统包络检波的性能及仿真 107
5.3角度调制原理 112
5.3.1角度调制的基本概念 112
5.3.2窄带调频 113
5.3.3宽带调频 116
5.3.4调频信号的产生、解调及仿真 119
5.4调频系统的抗噪声性能 124
5.4.1输入信噪比 125
5.4.2大信噪比时的解调增益 125
5.4.3小信噪比时的门限效应及仿真 129
5.4.4预加重和去加重技术 133
5.5各种模拟调制系统的比较 135
5.6频分复用和调频立体声 137
5.6.1频分复用 137
5.6.2调频立体声广播 139
5.7仿真实训 139
思考题 142
练习题 143
第6章数字基带传输系统 144
6.1数字基带信号及其频谱特性 144
6.1.1数字基带信号 144
6.1.2基带信号的频谱特性及仿真 146
6.2基带传输的常用码型 150
6.2.1传输码的码型选择原则 150
6.2.2几种常用的传输码型 151
6.3数字基带信号传输与码间串扰 153
6.3.1数字基带传输系统的组成 153
6.3.2数字基带信号传输的定量分析及仿真 155
6.4无码间串扰的基带传输特性 156
6.4.1消除码间串扰的基本思想 156
6.4.2无码间串扰的条件 157
6.4.3无码间串扰的传输特性的设计 158
6.5基带传输系统的抗噪声性能 161
6.5.1二进制双极性基带系统及仿真 162
6.5.2二进制单极性基带系统及仿真 163
6.6眼图及仿真 164
6.7部分响应与时域均衡 166
6.7.1部分响应系统及仿真 166
6.7.2时域均衡 170
6.8仿真实训 175
思考题 176
练习题 177
第7章 数字带通传输系统 178
7.1二进制数字调制原理 179
7.1.1二进制振幅键控(2ASK) 179
7.1.2二进制频移键控(2FSK) 183
7.1.3二进制相移键控(2PSK) 188
7.1.4二进制差分相移键控(2DPSK) 191
7.2二进制数字调制系统的抗噪声性能 195
7.2.1 2ASK的抗噪声性能 196
7.2.2 2FSK的抗噪声性能 200
7.2.3 2PSK和2DPSK系统的抗噪声性能 205
7.3二进制数字调制系统的性能比较 209
7.4多进制数字调制原理 211
7.4.1多进制振幅键控(MASK) 211
7.4.2多进制频移键控(MFSK) 215
7.4.3多进制相移键控(MPSK) 216
7.4.4多进制差分相移键控(MDPSK) 219
7.5多进制数字调制系统的抗噪声性能 221
7.5.1 MASK系统的抗噪声性能 221
7.5.2 MFSK系统的抗噪声性能 221
7.5.3 MPSK系统的抗噪声性能 222
7.5.4 MDPSK系统的抗噪声性能 223
7.6仿真实训 223
思考题 226
练习题 226
第8章 新型数字带通调制技术 228
8.1正交振幅调制及仿真 228
8.2最小频移键控和高斯最小频移键控及仿真 232
8.2.1最小频移键控 232
8.2.2高斯最小频移键控 236
8.3正交频分复用及仿真 238
8.4仿真实训 242
思考题 243
练习题 243
第9章 模拟信号的数字传输 244
9.1引言 244
9.2模拟信号的抽样 245
9.3模拟脉冲调制 250
9.4抽样信号的量化 253
9.4.1量化原理 253
9.4.2均匀量化 254
9.4.3非均匀量化 256
9.5脉冲编码调制 261
9.5.1脉冲编码调制的基本原理 261
9.5.2自然二进制码和折叠二进制码 263
9.5.3电话信号的编/译码器 266
9.5.4 PCM系统中噪声的影响 268
9.6差分脉冲编码调制 270
9.6.1预测编码简介 270
9.6.2差分脉冲编码调制原理及性能 271
9.7增量调制 272
9.7.1增量调制原理 272
9.7.2增量调制系统中的量化噪声 274
9.8时分复用和复接 275
9.8.1基本概念 275
9.8.2准同步数字系统 276
9.8.3同步数字系统 277
9.9仿真实训 279
思考题 281
练习题 281
第10章 数字信号的最佳接收 284
10.1数字信号的统计特性 284
10.2数字信号最佳接收的误码率及仿真 285
10.3确知数字信号的最佳接收机 289
10.4确知数字信号最佳接收的误码率及仿真 291
10.5随相数字信号的最佳接收 295
10.6起伏数字信号的最佳接收及仿真 297
10.7实际接收机和最佳接收机的性能比较 299
10.8数字信号的匹配滤波接收法 299
10.9最佳基带传输系统 301
10.10仿真实训 303
思考题 305
练习题 305
练习题答案 307
参考文献 319